美國(guó)宇航局計(jì)劃在月球邊緣放置核反應(yīng)堆，更接近現(xiàn)實(shí)

你需要生活和工作的最重要的事情是什么月亮?權(quán)力。對(duì)于美國(guó)宇航局即將到來(lái)的阿爾忒彌斯計(jì)劃來(lái)說(shuō)，為月球基地供電是重中之重。

這就是為什么該機(jī)構(gòu)創(chuàng)建了其裂變Surface Power 項(xiàng)目。這個(gè)想法是開(kāi)發(fā)一個(gè)小型核裂變反應(yīng)堆的概念，以便在月球表面發(fā)電。

這項(xiàng)目剛剛完成初始階段（始于 2022 年），其中包括與商業(yè)合作伙伴簽訂的三份價(jià)值500萬(wàn)美元的合同，以開(kāi)發(fā)裂變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)。美國(guó)宇航局選擇了位于馬里蘭州貝塞斯達(dá)的洛克希德·馬丁公司、賓夕法尼亞州蔓越莓的西屋公司和德克薩斯州休斯頓的IX公司，分別獲得為期12個(gè)月的第一階段獎(jiǎng)勵(lì)，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)初步設(shè)計(jì)。

每個(gè)合作伙伴的任務(wù)是提供用于功率轉(zhuǎn)換、散熱以及電源管理和分配的反應(yīng)堆和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，合作伙伴需要為其系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)計(jì)劃提供估計(jì)成本。最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)可以支持月球基地十年的系統(tǒng)。這些設(shè)計(jì)還將作為規(guī)劃和構(gòu)建類(lèi)似系統(tǒng)的途徑火星.

在任何任務(wù)中，電力系統(tǒng)都是成功與失敗的區(qū)別。對(duì)于月球和火星來(lái)說(shuō)，這是生與死的區(qū)別。核電是滿(mǎn)足長(zhǎng)期電力需求的最可能途徑。

“需要在月球上展示核動(dòng)力源，以表明它是一種安全，清潔，可靠的選擇，”華盛頓NASA總部NASA空間技術(shù)任務(wù)理事會(huì)技術(shù)演示任務(wù)項(xiàng)目主任Trudy Kortes說(shuō)。

“從技術(shù)角度來(lái)看，月球之夜具有挑戰(zhàn)性，因此擁有像這個(gè)獨(dú)立于太陽(yáng)運(yùn)行的核反應(yīng)堆這樣的動(dòng)力源，是在月球上進(jìn)行長(zhǎng)期探索和科學(xué)努力的有利選擇。

為什么選擇裂變反應(yīng)堆？

讓我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧——在月球上生活和工作會(huì)帶來(lái)很多挑戰(zhàn)。安全、清潔的能源有助于克服月球探測(cè)器將面臨的許多危險(xiǎn)。太陽(yáng)能提供了可靠的電源來(lái)維持一切。

但是，至少有一半的時(shí)間，太陽(yáng)能電網(wǎng)在月球之夜將處于黑暗狀態(tài)。這并不是說(shuō)不會(huì)使用太陽(yáng)能。但是，擁有另一個(gè)電源很重要。這就是裂變反應(yīng)堆派上用場(chǎng)的地方。

美國(guó)宇航局和其他機(jī)構(gòu)可以將核反應(yīng)堆放在部分或全部陰影下的地方。在許多情況下，同一地區(qū)存在原位冰庫(kù)。

核反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)是它們可以全職運(yùn)行，無(wú)論是否有陽(yáng)光。對(duì)于長(zhǎng)達(dá) 14 個(gè)夜晚的月球之夜的電力需求來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。

請(qǐng)注意，美國(guó)宇航局并不是說(shuō)只有核裂變發(fā)生器才會(huì)在月球上使用。太陽(yáng)能和核能設(shè)施的結(jié)合可能會(huì)滿(mǎn)足棲息地和科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的電力需求。

月球及更遠(yuǎn)的反應(yīng)堆規(guī)格

在征集進(jìn)一步設(shè)計(jì)工作時(shí)，美國(guó)宇航局希望看到反應(yīng)堆的計(jì)劃，這些反應(yīng)堆可以在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下持續(xù)至少十年。這減少了意外輻射暴露的任何威脅，并使月球探索者能夠?qū)Ｗ⒂谒麄兊闹饕茖W(xué)和探索任務(wù)。

反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的規(guī)格規(guī)定，它低于6公噸，產(chǎn)生40千瓦的功率。這足以證明該系統(tǒng)的能力，并為棲息地、電網(wǎng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供電力。如果你把同一個(gè)反應(yīng)堆放在地球上一個(gè)典型的社區(qū)，它足以為33個(gè)家庭供電。

該機(jī)構(gòu)將要求設(shè)計(jì)為開(kāi)放和靈活的，以便每家公司在提交設(shè)計(jì)時(shí)都可以自由探索新的方向。

“有各種各樣的方法;它們彼此都非常獨(dú)特，“克利夫蘭NASA格倫研究中心的裂變表面功率項(xiàng)目經(jīng)理Lindsay Kaldon說(shuō)。

“我們沒(méi)有故意給他們很多要求，因?yàn)槲覀兿Ｍ麄兲隹蚩蛩伎??！?/p>

現(xiàn)在，根據(jù)商業(yè)合作伙伴的反饋，美國(guó)宇航局開(kāi)始進(jìn)行2025年的第二階段征集。之后，該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)將在2030年代初交付用于月球的系統(tǒng)。在遙遠(yuǎn)的未來(lái)，當(dāng)這些系統(tǒng)在月球上經(jīng)歷了“火的洗禮”之后，美國(guó)宇航局可能會(huì)重新設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于火星的核裂變反應(yīng)堆。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.閱讀原文.

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